Einführung Flashcards
Was versteht man unter dem Begriff „Biomasse“?
Mit dem Begriff Biomasse wird die Stoffmasse von Lebewesen oder Teilen von ihnen bezeichnet. Als Menge dieser Stoffgemische gilt ihre Masse (Einheit: Kg).
Umgangssprachlich wird Biomasse für die Gesamtheit der Lebewesen ohne Mengenbezogenheit und unabhängig davon, ob „tot oder lebendig“ verwendet.
In der Ökologie wird die Biomasse häufig für ausgesuchte, räumlich klar umrissene Ökosysteme oder für bestimmte, einzelne Populationen erfasst.
Es gibt auch Ansätze, die Biomasse der gesamten Ökosphäre abzuschätzen. In der Ökologie existiert kein einheitlicher Biomasse-Begriff.
In der Verfahrens- und Energietechnik bezieht sich der Begriff auf stofflich oder energetisch nutzbare Biomasse.
Nennen und beschreiben Sie die Nutzungsmöglichkeiten von Biomasse! Ordnen Sie die energetische Nutzung ein!
Nutzung von Biomasse
A. stofflich
i) werkstofflich (Baumaterial, Faserstoff)
ii) rohstofflich (Öle, Fette, andere chemische u. pharmazeutische Grundstoffe)
B. energetisch
i) Ernährung von Mensch und Nutztier (Nahrungsgüter, Futtermittel)
ii) Gewinnung Energieträger und Energieformen (Öle, Fette, Gas, Flüssigbrennstoffe Festbrennstoffe)
Welche Aspekte würden Sie bei der Diskussion energetische gegen stoffliche Nutzung von Biomasse als bedeutend ansehen?
Eine konkrete Biomasse und eine Nutzungskette.
Dies bedeutet im Einzelnen:
A. Biomasse:
Eigenschaften, Wachstumsbedingungen, ökologische und soziale Aspekte, verfügbare Mengen usw.
B. Technik:
Verfügbare Techniken und Apparate, naturwissenschaftlich-technische Grundlagen, Ökonomie
Schließlich müssen Biomasse und Technik zusammengeführt und die Verträglichkeit, Machbarkeit der Kombination sichergestellt werden. Die Ökonomie spielt dabei eine untergeordnete Rolle, denn sie gibt nur den aktuell geltenden Zustand wider und kann nicht die Erfordernisse einer Nachhaltigkeit berücksichtigen.
Die technische Nutzung von Biomasse fordert vom Handelnden ein Mindestmaß an biologischen und ökologischen Grundlagenkenntnissen. Eingriffe in die Natur sind immer mit Folgen verbunden.
Welche Rolle spielen Umwandlungsverluste bei der energetischen Nutzung von Biomasse?
Umwandlungsverluste entstehen durch die Wirkungsgrade der Technik und Prozesse, die wie immer kleiner als 1 sein müssen. Anders als bei fossilen Energieträgern entsteht daraus kein nutzloser Ressourcenverbrauch , da es sich nicht um stofflich gebundene Ressourcen handelt. Wind weht und die Sonne scheint… Die insgesamt auf die Erde eingestrahlte Energie der Sonne als Quelle aller externen Energie (ausgenommen Geothermie) bleibt erhalten.
Nennen Sie biogene Energieträger! Aus welchen Rohstoffen werden diese gewonnen? (Abb. 6)
SIEHE ABB. 6!!
Biogene Energieträger sind Stoffe, deren Energiegehalt für Energieumwandlungsprozesse nutzbar ist.
Dazu gehören traditionell Holz (Stückgut, Hackschnitzel, Pellets), organische Reststoffe wie Gartenabfälle, biologische Küchenabfälle, Stroh, tierische Nebenprodukte, nachwachsende Rohstoffe (Raps, Zuckerrüben, Mais), Biogas und Pflanzenöle.
Warum war es notwendig, gesetzliche Regelungen zur Gewinnung von Energie aus alternativen Quellen, hier speziell Biomasse, zu erlassen?
Die Nutzung der erneuerbaren Energien
a) Wasserkraft
b) Windenergie
c) Geothermie
d) Solarer Strahlungsenergie (Fotovoltaik, Solarthermie) und
e) Biomasse
bedurfte umfassender staatlicher Eingriffe, um ihre Einbindung in die Energienetze zu ermöglichen und ihre ökonomischen Chancen zu verbessern. Grund ist die Tatsache, dass es objektiv Gegensätze zwischen den überwiegend kleinen Erzeugern und den großen Stromkonzernen gab und gibt.
Die großen Stromerzeuger können kein geschäftliches Interesse an einer Konkurrenz haben, zumal diese Konkurrenz zwangsläufig das vorhandene Stromnetz nutzen muss. Andererseits ist die Elektroenergieerzeugung als erneuerbaren Energien teurer und bedurfte zumindest einer ökonomischen Anschubhilfe.
Auf Grund dieser Tatsachen wurde zunächst die Stromeinspeisung geregelt.
Stromeinspeisungsgesetz (1991)
„Die Einspeisung wurde als erstes geregelt, weil Strom aus erneuerbaren Energien – mit Ausnahme von Strom aus Wasserkraft – nur von kleinen Unternehmen erzeugt wurde, denen von den großen Stromerzeugern der Zugang zu dem ihnen gehörenden Verbundnetz verweigert oder stark erschwert wurde. Das Gesetz verpflichtete sie zur Einspeisung in dieses Verbundnetz und sicherte den Erzeugern bestimmte an den Durchschnittserlös für Strom gekoppelte Mindestvergütungen zu.
Welches Gesetz kann man als zentral bezüglich der energetischen Biomassenutzung bezeichnen? Was sind seine wichtigsten Regelungen?
Verordnung über die Erzeugung von Strom aus Biomasse (BiomasseV)
Die BiomasseV regelt die Bedingungen für die Erzeugung von Strom aus Biomasse. Die Kurzbezeichnung ist damit irreführend. Die Verordnung orientiert sich nicht am Biomassebegriff, sondern dient der Regelung finanzieller Verhältnisse unter Beachtung umwelt- und sicherheitsrelevanter Aspekte, wie folgende Details zeigen:
(1) BiomasseimSinnedieserVerordnungsindEnergieträgerausPhyto-undZoomasse.HierzugehörenauchausPhyto- und Zoomasse resultierende Folge- und Nebenprodukte, Rückstände und Abfälle, deren Energiegehalt aus Phyto- und Zoomasse stammt.
(2) Biomasse im Sinne des Absatzes 1 sind insbesondere:
a) Pflanzen und Pflanzenbestandteile,
b) aus Pflanzen oder Pflanzenbestandteilen hergestellte Energieträger, deren sämtliche Bestandteile und Zwischen-
produkte aus Biomasse im Sinne des Absatzes 1 erzeugt wurden,
c) Abfälle und Nebenprodukte pflanzlicher und tierischer Herkunft aus der Land-, Forst- und Fischwirtschaft,
d) Bioabfälle im Sinne von § 2 Nr. 1 der Bioabfallverordnung,
e) aus Biomasse im Sinne des Absatzes 1 durch Vergasung oder Pyrolyse erzeugtes Gas und daraus resultierende Folge-
und Nebenprodukte,
f) aus Biomasse im Sinne des Absatzes 1 erzeugte Alkohole, deren Bestandteile, Zwischen-, Folge- und Nebenprodukte
aus Biomasse erzeugt wurden.
(3) Unbeschadet von Absatz 1 gelten als Biomasse im Sinne dieser Verordnung:
a) Treibsel aus Gewässerpflege, Uferpflege und -reinhaltung,
b) durch anaerobe Vergärung erzeugtes Biogas, sofern zur Vergärung nicht Stoffe nach § 3 Nummer 3, 7 oder 9 oder mehr
als 10 Ma.-% Klärschlamm eingesetzt werden.
Die BiomasseV ist ein bezeichnendes Beispiel dafür, wie in Deutschland wissenschaftlich-technische und juristische bzw. verwaltungstechnische Aspekte voneinander getrennt betrachtet werden. So wird als Biomasse (Beispiel: Biogas) ein Energieträger eingestuft, der aus Biomasse gewonnen wurde. Es fällt dadurch schwer, sich durch diese unlogischen, aber rechtlich-formal korrekten Regelungen zu bewegen.
Nicht als Biomasse im Sinne der BiomasseV gelten:
1. fossile Brennstoffe sowie daraus hergestellte Neben- und Folgeprodukte,
2. Torf,
3. gemischte Siedlungsabfälle aus privaten Haushaltungen sowie ähnliche Abfälle aus anderen Herkunftsbereichen
einschließlich aus gemischten Siedlungsabfällen herausgelöste Biomassefraktionen,
4. Altholz mit Ausnahme von Industrierestholz
5. Papier, Pappe, Karton,
6. Klärschlämme im Sinne der Klärschlammverordnung,
7. Hafenschlick und sonstige Gewässerschlämme und -sedimente,
8. Textilien,
9. tierische Nebenprodukte im Sinne von Artikel 3 Nummer 1 der Verordnung (EG) Nr. 1069/2009 …… 10. Deponiegas,
11. Klärgas.
Worin besteht der Zweck der Biomasseverordnung?
Die BiomasseV regelt die Bedingungen für die Erzeugung von Strom aus Biomasse. Die Kurzbezeichnung ist damit irreführend. Die Verordnung orientiert sich nicht am Biomassebegriff, sondern dient der Regelung finanzieller Verhältnisse unter Beachtung umwelt- und sicherheitsrelevanter Aspekte.
Nennen Sie Beispiele für Materialien, die nach Biomasseverordnung als Biomasse gelten!
- Pflanzen und Pflanzenbestandteile,
- aus Pflanzen oder Pflanzenbestandteilen hergestellte Energieträger, deren sämtliche Bestandteile und Zwischenprodukte aus Biomasse im Sinne des Absatzes 1 erzeugt wurden,
- Abfälle und Nebenprodukte pflanzlicher und tierischer Herkunft aus der Land-, Forst- und Fischwirtschaft,
- Bioabfälle im Sinne von § 2 Nr. 1 der Bioabfallverordnung,
- aus Biomasse im Sinne des Absatzes 1 durch Vergasung oder Pyrolyse erzeugtes Gas und daraus resultierende Folge- und Nebenprodukte,
- aus Biomasse im Sinne des Absatzes 1 erzeugte Alkohole, deren Bestandteile, Zwischen-, Folge- und Nebenprodukte aus Biomasse erzeugt wurden.
Welche Stoffe werden von der Biomasseverordnung ausgeschlossen?
Nicht als Biomasse im Sinne der BiomasseV gelten:
1. fossile Brennstoffe sowie daraus hergestellte Neben- und Folgeprodukte,
2. Torf,
3. gemischte Siedlungsabfälle aus privaten Haushaltungen sowie ähnliche Abfälle aus anderen Herkunftsbereichen
einschließlich aus gemischten Siedlungsabfällen herausgelöste Biomassefraktionen,
4. Altholz mit Ausnahme von Industrierestholz
5. Papier, Pappe, Karton,
6. Klärschlämme im Sinne der Klärschlammverordnung,
7. Hafenschlick und sonstige Gewässerschlämme und -sedimente,
8. Textilien,
9. tierische Nebenprodukte im Sinne von Artikel 3 Nummer 1 der Verordnung (EG) Nr. 1069/2009
10. Deponiegas,
11. Klärgas.
Was versteht man unter einem primären Biomasserohstoff?
Biogene Primärrohstoffe sind natürliche Ressourcen, die bis auf die im Zusammenhang mit ihrer Gewinnung (Ernte) aus ihrer natürlichen Quelle noch keine Bearbeitung erfahren haben. Sie werden aufgrund ihres Wertes aus der Natur gewonnen und entweder direkt konsumiert (Apfel vom Baum) oder als Arbeitsmittel und Aus- gangsmaterialien für weitere Verarbeitungsstufen oder als Energieträger verwendet.
Was versteht man unter einem sekundären Biomasserohstoff?
Als biogene Sekundärrohstoffe können in Abgrenzung von den aus natürlichen Quellen stammenden primären Rohstoffen die durch eine Verwertung (Recycling) gewonnenen Stoffe mit Rohstoffeigenschaften bezeichnet werden. Die Quelle für die Sekundärrohstoffe sind Abfälle.
Was versteht man unter einem biogenen Energieträger?
Biogene Energieträger sind Stoffe, deren Energiegehalt für Energieumwandlungsprozesse nutzbar ist. Daraus folgt, dass der theoretische Energiegehalt eines Stoffes ein notwendiges, aber noch kein hinreichen- des Kriterium ist. Die dort geforderte Nutzbarkeit bedeutet, dass ein Energieträger
a) im jeweils erforderlichen Maß stofflich beständig sein muss (Lagerfähigkeit)
b) und zu einem bestimmten Zeitpunkt (Versorgungssicherheit)
c) in einer benötigten Menge zur Verfügung steht (Versorgungssicherheit).
Welche Anforderungen muss ein biogener Energieträger erfüllen?
Die dort geforderte Nutzbarkeit bedeutet, dass ein Energieträger
- im jeweils erforderlichen Maß stofflich beständig sein muss (Lagerfähigkeit)
- und zu einem bestimmten Zeitpunkt (Versorgungssicherheit)
- in einer benötigten Menge zur Verfügung steht (Verfügungsssicherheit).
Was umfasst der Begriff „Nutzungskette“?
Als Nutzungskette soll die gesamte technologische Abfolge vom Anbau bzw. Anfall einer Biomasse über die energetische Nutzung bis zum Recycling/Nutzung der Reste (Aschen) verstanden werden.
